| 研究課題/領域番号 |
19KK0142
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
瀧宮 和男 東北大学, 理学研究科, 教授 (40263735)
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| 研究分担者 |
川畑 公輔 東北大学, 理学研究科, 助教 (10710212)
大垣 拓也 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 特別研究員 (80804228)
澤本 尚典 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 特別研究員 (90880279)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 近赤外吸収 / 有機トランジスタ / 有機太陽電池 / 有機半導体 / フォトディテクタ / 近赤外線吸収 / 太陽電池 / フォトディテクタ― / フォトディテクター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では良好なキャリア輸送能と近赤外吸収能を両有する近赤外有機半導体の設計、合成、応用に関する研究を行う。この中で研究代表者が独自に開発しているチオフェン縮環ナフタレンジイミド系やチエノキノイド系などの電子不足π共役系を活用することで新材料を開発し、近赤外光電子デバイス（近赤外センサー、太陽電池）への応用研究へと展開する。デバイス研究は有機光デバイスで先駆的な研究を展開しているフランス・ボルドー大学・有機エレクトロニクス研究グループと共同で進める。これらの材料開発とデバイス応用を両輪とする取り組みにより、近赤外有機半導体における構造物性相関を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
2019年12月の研究開始直後にフランスにてミーティングを実施し、材料と光電変換デバイス応用のための議論と若手研究者のボルドー大での共同実験の予定を決定し、また共同研究契約締結に向けた準備を行った（その後締結完了）。しかし、2020年4月以降のCOVID-19感染症拡大のため、本格的な共同実験を実施することができず、オンラインによる情報の共有を行うことで、デバイス研究を進めることとなった。国内において材料開発を中心に研究を進め、アセンジチオフェン・キノイド系、チオフェン縮環ナフタレンジイミド系、ジシアノメチレン置換チエノチオフェン系骨格の開発を行い、太陽電池、トランジスタなどへの応用を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
独自の材料系である3種の異なる材料系の開発研究を行い、太陽電池、トランジスタなどへの応用を行うことで、新たな近赤外有機半導体の材料系を提案することができた。このうちアセンジチオフェン・キノイド系では分子設計により薄膜における選択的長波長化が可能であることを示すことが出来ており、他の材料系にも応用可能な分子設計法であるため、今後の近赤外吸収材料の開発における指針となると考えられる。また、ジシアノメチレン置換チエノチオフェン系骨格は新規なアクセプター性終端基として有機薄膜太陽電池用NFAの開発に有用であり、特に光電変換領域の近赤外化に有用であることから、今後の材料化発に資すると期待される。
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